738 wk外殼注塑模實(shí)體設(shè)計(jì)過程

738 wk外殼注塑模實(shí)體設(shè)計(jì)過程,wk,外殼,注塑,實(shí)體,設(shè)計(jì),過程,進(jìn)程 湖南大學(xué)衡陽分校畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 外殼塑模設(shè)計(jì)說明書 專業(yè) 模具制造與設(shè)計(jì) 班級(jí) 03 級(jí)模 2班 學(xué)生姓名 劉 延 學(xué)號(hào) 2003103211 指導(dǎo)教師 錢 書 琨 2006 年 5 月 26 日 共 21頁 第 1頁畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容及要求：一、設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、繪制產(chǎn)品零件圖。2、繪制模具裝配圖。3、繪制整套模具零件圖（標(biāo)準(zhǔn)件除外） 。4、編寫設(shè)計(jì)說明書。二、生產(chǎn)綱領(lǐng)：中批量生產(chǎn)制件精度達(dá) IT4級(jí)三、設(shè)計(jì)要求：1、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，工藝性好。設(shè)計(jì)計(jì)算正確，參數(shù)選用合理。2、模具繪圖布局合理，視圖完整、清晰，各項(xiàng)內(nèi)容符合規(guī)范。3、模具裝配圖采用 CAD 繪制并打印成 0 號(hào)圖紙，要求完成圖紙量為折合 0 號(hào)圖紙不低于 2 張。 4、設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容詳盡，版面合理，計(jì)算數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤，字跡工整；插圖清晰；說明書必須全部打印，字?jǐn)?shù)盡量能達(dá)兩萬字，同時(shí)上交電子文檔。四、設(shè)計(jì)時(shí)間：200 年 1 月 11 日~2006 年 5 月 30 日。指導(dǎo)老師： 2004 年 11 月 28 日 目 錄一、 塑件的分析 …………………………………………… (2) 二、 形腔數(shù)目的決定及排布………………………………… (5)三、 分型面的選擇…………………………………………… (6)四、 選取模架及確定模架總體尺寸與結(jié)構(gòu)形式……… (7)五、 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)………………………………………… (8)六、 注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格校核…………………………… (9)七、 成型零部件的工作尺寸計(jì)算………………………… (10)八、 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)………………………………… (12)九、 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)………… ……… ………(13)十、 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) …………………………………… (15)十一、 溫控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ………………………………… (17)十二、模具的結(jié)構(gòu)分析及動(dòng)作原理…………………….. (18)十三、注射機(jī)參數(shù)的較核及模具總體結(jié)構(gòu)的修正………(19)十四、設(shè)計(jì)小結(jié) ………………………………………… (20)十五、參考文獻(xiàn) ………………………………………… (21)共 21頁 第 2頁第一部分 塑件的分析該塑件選用塑料為 ABSABS中文名：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物英文名：Acrylinitrile-Butadiene-Styrene基本特性：無毒無味，呈微黃色，成型的塑件有較好的光澤，密度在 1.02~1.05g/cm ，其3收縮率為 0.3~0.8%。ABS 吸濕性很強(qiáng)，成型前需要充分干燥，要求含水量小于0.3%。流動(dòng)性一般，溢料間隙約在 0.04mm。ABS 有極好的抗沖擊強(qiáng)棄，且有低溫下也不迅速下降。有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。成型特點(diǎn)：ABS在升溫時(shí)粘度增高，所以成型壓力較高，塑料上的脫模斜度宜稍大；容易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減少澆注對(duì)料流的應(yīng)力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度及收縮率影響極小。要求塑件精度高時(shí)，模具溫度可以控制在 50~60℃。綜合性能：比重：1.02~1.16 g/cm 。比容：0.86~0.98 g/cm3 3熔點(diǎn) 130~160℃。壓縮比： 1.84~2.30 熱變形溫度： 1.88MPa---- 48 oC 0.46MPa---- 60~82oC 抗拉屈服強(qiáng)度: 22~39 MPa拉伸彈性模量： 0.84~0.95GPa彎曲強(qiáng)度： 25~40MPa彎曲彈性模量： 1.1~1.4 GPa壓縮強(qiáng)度： 225 MPa疲勞強(qiáng)度： 11 Mpa（10 7周）共 21頁 第 3頁脆化溫度： -70保壓時(shí)間： 15~30S冷卻時(shí)間： 15~30s 成型周期： 40~70s塑件圖如頁所示：共 21頁 第 4頁ABS的注射工藝參數(shù)：注射機(jī)類型： 螺桿式螺桿轉(zhuǎn)速： 30~60（r/min）噴嘴形式： 直通式噴嘴溫度： 180~190 oC料筒溫度：前段 200~210 oC 中段 210~230 oC后段 180~200 oC模具溫度： 50~70 oC注射壓力： 70~90Mpa保壓力： 50~70Mpa注射時(shí)間： 3~5S塑件的工作條件對(duì)精度要求一般，根據(jù) ABS的性能可選擇其塑件的精度等級(jí)為 4等級(jí)（查閱《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》P66 表 3-9） 。經(jīng)計(jì)算的塑件的面積為：S =3972.21mm1塑 2得塑件的體積為： 32.6CMV?塑塑件的質(zhì)量為： ).(57.gW?塑塑塑 ?已知的體積 V 塑 或質(zhì)量 W 塑 ，又因?yàn)榇水a(chǎn)品屬中批量生產(chǎn)的中型塑件，但制件尺寸、精度、表面粗糙度一般，綜合考慮生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本及產(chǎn)品質(zhì)量等各種因素，以及注射機(jī)的型號(hào)選擇，初步確定采用一模一腔排布,分流道直徑可選1.5~9.5mm。由塑件的外形尺寸和機(jī)械加工的因素，確定采用側(cè)澆口，根椐塑件的材料及尺寸，澆口直徑可選 1.4~1.8mm。排布圖如下圖示：共 21頁 第 5頁第二部分 型腔數(shù)目的決定及排布 型腔數(shù)目及排布圖第三部分 分型面的選擇塑件冷卻時(shí)會(huì)因?yàn)槭湛s作用而包覆在凸模上，故從塑件脫模件精度要角度考慮，應(yīng)有利于塑件滯留在動(dòng)模一側(cè)，以便于脫模，而且不影響塑件的質(zhì)量和外觀形狀，以及尺寸精度。分型如下圖共 21頁 第 6頁 分型面圖第四部分 選取模架及確定模架總體尺寸與結(jié)構(gòu)形式根據(jù)塑件整體尺寸和型腔數(shù)目及考慮兩側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)所需的空間，選取標(biāo)準(zhǔn)模架其總體尺寸與結(jié)構(gòu)形式如下圖：共 21頁 第 7頁根據(jù)塑件的形狀采用推桿推出。由于采用側(cè)澆口，從塑件的中央環(huán)形處向兩側(cè)澆注，單分型面，分流道采用半圓形截面，分流道開設(shè)在動(dòng)模型芯上，主流道從模具中心直下，在定模座板與定模型芯中采用主流道襯套，設(shè)置拉料桿和倒錐形冷料穴。澆注系統(tǒng)圖第五部分 澆注系統(tǒng)的初步估計(jì)澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組成。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)保證塑件熔體的流動(dòng)平穩(wěn)、流程應(yīng)盡量短、防止型芯變形、整修應(yīng)方便、防止制品變形和翹曲、應(yīng)與塑件材料品種相適用、冷料穴設(shè)計(jì)合理、盡量減少塑料的消耗。根據(jù)塑件的外形尺寸和質(zhì)量等決定影響因素，初步取值如下：d=4mm D=5mm R=15mm h=2.31mm d1=1mmH1=5mm H2=1mm l=18mm L=44mm a=2。 初步估算澆注系統(tǒng)的體積，V 澆 =1.5~2cm3。其質(zhì)量約為：W 澆 =V 澆 ×r 塑 ≈2g。 共 21頁 第 8頁S=(n×W 塑 + W 澆 ) /0.8=(1×31.6+2)/0.8=42gV 總 = V 澆 +V 塑 =2+15.345=17.345 cm3第六部分 注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格結(jié)合所選標(biāo)準(zhǔn)模架的總體尺寸為 320×300×225mm 及澆注系統(tǒng)與塑件所需的總注射量為 17.345 cm3，選擇用注射機(jī)型號(hào)為：XS-ZY-125 。注射機(jī)的技術(shù)規(guī)格如下:型號(hào)： XS-ZY-125額定注射量(cm 3)： 125螺桿直徑(mm)： 42注射壓力 (MPa)： 120注射行程（mm）： 115注射時(shí)間（s）： 1.6螺桿轉(zhuǎn)速（r/min） 29注射方式： 螺桿式合模力 kN）： 900最大成型面積（cm 2） 320最大開（合）模行程（mm）： 300模具最大厚度（mm）： 300模具最小厚度（mm）： 200拉桿空間（mm）： 260×290動(dòng)、定模固定板尺寸（mm）： 428×458合模方式： 液壓-機(jī)械電動(dòng)機(jī)功率（kw）： 1螺桿驅(qū)動(dòng)功率（kw）： 4共 21頁 第 9頁加熱功率（kw） 5機(jī)器外形尺寸（mm） 3340×750×1550③．成型零部件的磨損２、本產(chǎn)品為 ABS制品，屬于中批量生產(chǎn)的中型塑件，預(yù)定的收縮率的最大值和最小值分別取 0.8%和 0.3％。平均收縮率 為 0.55%,此產(chǎn)品采用 4級(jí)精度，屬于一般精度制品。因此，凸凹模徑向尺寸、高度尺寸及深度尺寸的制造與作用修正系數(shù) x取值可在 0.5~0.75的范圍之間，凸凹模各處工作尺寸的制造公差，因一般機(jī)械加工的型腔和型芯的制造公差可達(dá)到 IT７～I(xiàn)T８級(jí)，綜合參考，相關(guān)計(jì)算具體如下：第七部分 成型零部件的工作尺寸計(jì)算1、產(chǎn)生偏差的原因：①．塑料的成型收縮　　　成型收縮引起制品產(chǎn)生尺寸偏差的原因有：預(yù)定收縮率（設(shè)計(jì)算成型零部件工作尺寸所用的收縮率）與制品實(shí)際收縮率之間的誤差；成型過程中，收縮率可能在其最大值和最小值之間發(fā)生的波動(dòng)。σ s=(Smax-Smin)×制品尺寸σ s ——成型收縮率波動(dòng)引起的制品的尺寸偏差。Smax、S min——分別是制品的最大收縮率和最小收縮率。 　　　　　　　　　②．成型零部件的制造偏差　　工作尺寸的制造偏差包括加工偏差和裝配偏差。 共 21頁 第 10頁定模型芯圖 A中：(LM1)0-δz =[(1+ sˉ )LM1S+0.75×Δ] 0-δz= [ (1+0.55%)×36+0.5×0.26]0-0.26/3= 39.3930-0.09 mm(HM1)0-δz =[(1+ sˉ )HM1S+0.75×Δ] 0-δz= [(1+0.55%)×23+0.75×0.22]0-0.22/3= 23.2920-0.07 mm動(dòng)模型芯圖 B中：(LM1)0-δz =[(1+ sˉ )LM1S+0.75×Δ] 0-δz= [ (1+0.55%)×36+0.5×0.26]0-0.26/3= 39.3930-0.09 mm型腔圖 C中：(LM3 )0+δz =[ (1+ sˉ )LM3s - 0.5×Δ] 0+δz=[ (1+0.55%)×114- 0.75×0.5] 0 +0.5/3= 114.2520+0.17mm(LM4)0-δz =[(1+ sˉ )LM4S+0.75×Δ] 0-δz= [ (1+0.55%)×108+0.5×0.75]0-0.5/3= 108.9690-0.17 mm(HM3) 0+δz =[ (1+ sˉ )HMSs-0.75×Δ] 0+δz=[ (1+0.55%)×15-0.75×0.14]0+0.14/3=14.97750+0.05 mm(HM4) 0+δz =[ (1+ sˉ )HM4s-0.75×Δ] 0+δz =[ (1+0.55%)×9-0.75×0.16]0+0.16/3=8.92950+0.05 mm型腔圖 D中：(LM5 )0+δz =[ (1+ sˉ )LM5s - 0.75×Δ] 0+δz=[ (1+0.55%)×8- 0.75×0.16] 0 +0.16/3= 7.9240+0.05mm共 21頁 第 11頁(LM6 )0+δz =[ (1+ sˉ )LM6s - 0.75×Δ] 0+δz=[ (1+0.55%)×44- 0.75×0.28] 0 +0.28/3= 44.0320+0.09mm3、 成型零件的強(qiáng)度、剛度分析注射模在其工作過程中需要承受多種外力，如注射壓力、保壓力、合模力和脫模力等。如果外力過大，注射模及其成型零部件將會(huì)產(chǎn)生塑性變形或斷裂破壞，或產(chǎn)生較大的彈性彎曲形變，引起成型零部件在他們的對(duì)接面或粘合面處出現(xiàn)較大的間隙，由此而引發(fā)溢料及飛邊現(xiàn)象，從而導(dǎo)致整個(gè)模具失效或無法達(dá)到技術(shù)質(zhì)量要求。因此，在模具設(shè)計(jì)時(shí)，成型零件的強(qiáng)度和剛度計(jì)算和校核是必不可少的。一般來說，凹模型腔的惻壁厚度和底部厚度可以利用強(qiáng)度計(jì)算決定，并且凹模和型心通常都是由制品內(nèi)形成或制品上的孔決定，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該對(duì)他們進(jìn)行強(qiáng)度校核，但是，由于在設(shè)計(jì)時(shí)采用的是凸肩式矩形型腔鑲嵌在動(dòng)模板中，動(dòng)模板有足夠的厚度和強(qiáng)度保護(hù)型腔，據(jù)經(jīng)驗(yàn)可知，此模具的型腔在澆注成型時(shí)是不可能被破壞的，故無需對(duì)型腔進(jìn)行側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算與較核。此型腔側(cè)壁厚取經(jīng)驗(yàn)值即可。第八部分 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是保證動(dòng)定?；蛏舷履：夏r(shí)，正確定位和導(dǎo)向的零件。一、 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用：1、 定位件用：模具閉合后，保證動(dòng)定?；蛏舷履Ｎ恢谜_，保證型腔的形狀和尺寸精確，在模具的裝配過程中也起定位作用，便于裝配和調(diào)整。2、 導(dǎo)向作用：合模時(shí)，首先是導(dǎo)向零件接觸，引導(dǎo)動(dòng)定模或上下模準(zhǔn)確閉合，避免型芯先進(jìn)入型腔造成成型零件損壞。3、 承受一定的側(cè)向壓力。共 21頁 第 12頁導(dǎo)柱導(dǎo)套的選擇：導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu)形式及尺寸如下圖：其材料采用 20鋼淬火處理，硬度為 50~55 HRC。導(dǎo)柱、導(dǎo)套固定部分表面粗糙度 Ra為 0.8 ，導(dǎo)向部分表面粗糙度 Ra為 0.8~0.4 ，具體尺寸如上m?m?圖所示。定端與模板間用 H7/m6或 H7/k6的過渡配合,導(dǎo)向部分通常采用 H7/f7或 H8/f7的間隙配合。布局形式如又圖所示：第九部分 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)的要求，兩側(cè)有各有一個(gè)孔，所以在模具兩側(cè)均設(shè)有側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，側(cè)向抽芯的兩根斜導(dǎo)柱在動(dòng)模板上呈左右對(duì)稱分布。 導(dǎo)柱斜導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)圖 ：共 21頁 第 13頁1確定抽芯距離：塑件孔壁厚為 3mm所以 S=3+（2~3）mm 取 5mm2由于塑件壁厚較小抽芯滑塊移動(dòng)距離小，所以設(shè)計(jì)斜導(dǎo)柱設(shè)計(jì)為 15°長度得保證滑快不脫離導(dǎo)柱，也不能高于動(dòng)模板，影響注射機(jī)安裝3長 度 設(shè) 計(jì) ： 由 公 式 計(jì) 算 的L=L1+L2+L3+L4+L5=d2/2*tga+h/cosa+d/2*tga+s/sina+5~10mm=60.6mm4：滑塊和導(dǎo)槽的設(shè)計(jì)；有模具的結(jié)構(gòu)圖可一看出滑塊和側(cè)型芯是分開做的，并且通過銷釘連接成組合式 這樣，側(cè)抽芯可有車床加工圓形，制造精度高。滑塊和導(dǎo)槽采用組合式。由于抽芯距離較短所以長度只要符合滑塊在開模的定位即可。共 21頁 第 14頁第十部分 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1、 推出機(jī)構(gòu)的組成推出機(jī)構(gòu)由推出零件、推出零件固定板和推板、推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位部件組成。即推件板、推件板緊固螺釘、推板固定板、推桿墊板、頂板導(dǎo)柱、頂板導(dǎo)套以及推板緊固螺釘。2、 設(shè)計(jì)原則：a、 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)在動(dòng)模一側(cè)；b、 保證塑件不因推出而變形損壞；c、 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單動(dòng)作可靠；d、合模時(shí)的正確復(fù)位。3、脫模力的計(jì)算：根據(jù)力平衡原理，列出平衡方程式：∑F x=0Ft+Fbsinα=FcosαFb 塑件對(duì)型芯的包緊力；F 脫模時(shí)型芯所受的摩擦力；Ft 脫模力；α 型芯的脫模斜度。又： F=F bμ于是 F t=Fb(μcosα-sinα)而包緊力為包容型芯的面積與單位面積上包緊力之積，即：F b=Ap由此可得：F t=Ap(μcosα-sinα)式中： μ 為塑料對(duì)鋼的摩擦系數(shù)，約為 0.1~0.3；A為塑件包容型芯的總面積；p為塑件對(duì)型芯的單位面積上的包緊力，在一般情況下，模外冷卻的塑共 21頁 第 15頁件 p取 2.4~3.9×107Pa;模內(nèi)冷卻的塑件 p約取 0.8~1.2×107Pa。 所以:經(jīng)計(jì)算，A=791.28mm 2 ,μ 取 0.25,p取 1×107Pa,取 α=45 ′ 。Ft=615.44×10-6×1×107(0.25×cos45′ -sin45′ )=1976.39N。因此，脫模力的大小隨塑件包容型芯的面積增加而增大，隨脫模斜度的增加而減小。由于影響脫模力大小的因素很多，如推出機(jī)構(gòu)本身運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦阻力、塑料與鋼材間的粘附力、大氣壓力及成型工藝條件的波動(dòng)等等，因此要考慮到所有因素的影響較困難，而且也只能是個(gè)近似值。4、 用推桿推出機(jī)構(gòu)中，為了減少推桿與型腔的摩擦，在推桿與型腔間留0.20~0.25mm的間隙，并用錐面配合，防止推件因偏心而溢料。5、 推桿的布置及結(jié)構(gòu)形式如下圖所示：復(fù)位零件：因?yàn)橥茥U頂面直接成型塑件表面，要求完好無損，為避免其頂面受損，故合模時(shí)需采用復(fù)位桿先與定模板接觸進(jìn)行復(fù)位。其布置形式如下圖所示：共 21頁 第 16頁6、 排氣系統(tǒng)：當(dāng)塑料熔體填充型腔時(shí),必須順序排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。如果型腔內(nèi)因各種原因而產(chǎn)生的氣體不被排除干凈,一方面將會(huì)在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清及充填缺料等成型缺陷，另一方面氣體受壓，體積縮小而產(chǎn)生高溫會(huì)導(dǎo)致塑件局部碳化或燒焦（褐色斑紋） ，同時(shí)積存的氣體還會(huì)產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度，因此設(shè)計(jì)型腔時(shí)必須考慮排氣問題。有時(shí)在注射成型過程中，為保證型腔充填量的均勻合適及增加塑料熔體匯合處的熔接強(qiáng)度，還需在塑料最后充填到的型腔部位開設(shè)溢流槽以容納余料，也可容納一定量的氣體。通常中小型模具的簡(jiǎn)單型腔，可利用推桿、活動(dòng)型芯以及雙支點(diǎn)的固定型芯端部與模板的配合間隙進(jìn)行排氣，其間隙為 0.03~0.05mm。1.冷卻水道應(yīng)盡量多、截面尺寸應(yīng)盡量大 型腔表面的溫度與冷卻水道的數(shù)量、截面尺寸及冷卻水的溫度有關(guān)。2．冷卻水道至型腔表面距離應(yīng)盡量相等 當(dāng)塑件壁厚均勻時(shí)，冷卻水道到型腔表面最好距離相等，但是當(dāng)塑件不均勻時(shí)，厚的地方冷卻水道到型腔表面的距離應(yīng)近一些，間距也可適當(dāng)小一些。一般水道孔邊至型腔表面的距離應(yīng)大于 10mm，常用 12~15mm.3．澆口處加強(qiáng)冷卻 塑料熔體充填型腔時(shí)，澆口附近溫度最高，距澆口越遠(yuǎn)溫度就越低，因此澆口附近應(yīng)加強(qiáng)冷卻，通常將冷卻水道的入口處設(shè)置在澆口附近，使?jié)部诟浇哪＞咴谳^低溫度下冷卻，而遠(yuǎn)離澆口部分的模具在經(jīng)過一定程度熱交換后的溫水作用下冷卻。 共 21頁 第 17頁4．冷卻水道出、入口溫差應(yīng)盡量小 如果冷卻水道較長，則冷卻水出、入口的溫差就比較大，易使模溫不均勻，所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)引起注意。冷卻水道的總長度的計(jì)算可公式：Lw=Aw/πLw——冷卻水道總長度 Aw——熱傳導(dǎo)面積 Dw——冷卻水道直徑根據(jù)模具結(jié)構(gòu)要求，冷卻水道長度5．冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮的方向設(shè)置 聚乙烯的收縮率大，水道應(yīng)盡量沿著收縮方向設(shè)置。第十一部分 溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本原則：熔體熱量 95%由冷卻介質(zhì)（水）帶走，冷卻時(shí)間占成型周期的2/3。注射模冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則：6．冷卻水道不應(yīng)穿過鑲塊或其接縫部位,以防漏水7．進(jìn)出口水管接頭的位置應(yīng)盡可能設(shè)在模具的同一側(cè),通常應(yīng)設(shè)在注塑機(jī)的背面冷卻水道的設(shè)計(jì)必須盡量避免接近塑件的熔接部位，以免產(chǎn)生熔接痕，降低塑件強(qiáng)度；冷卻水道要易于加工清理一般水道孔徑為 10mm左右，不小于8mm。根據(jù)此套模具結(jié)構(gòu)，采用孔徑為 8mm的冷卻水道。按照以上原則，此模具的冷卻水道只能開設(shè)在定模板上，呈左右對(duì)稱分布，冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖：第十二部分 模具的結(jié)構(gòu)分析及動(dòng)作原理1. 此模具不設(shè)加料腔，設(shè)有澆注系統(tǒng)，熔體通過澆注系統(tǒng)充滿型腔。2. 塑料熔體進(jìn)入澆注系統(tǒng)之前，模具已經(jīng)閉合，在注塑過程當(dāng)中需根據(jù)塑共 21頁 第 18頁料特性，在模具中設(shè)冷卻系統(tǒng)。 3. 該模具采用單分型面注射模，型腔設(shè)在動(dòng)模，型芯分定模型芯和動(dòng)模型芯兩個(gè)，塑件兩側(cè)孔均設(shè)有滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，其主流道設(shè)在定模一側(cè)，從模具中央直下到動(dòng)模型芯處，分流道設(shè)在動(dòng)模型芯上，由主流道末端沿塑件長度方向兩側(cè)延伸對(duì)稱開設(shè)，開模后塑料制品連同流道凝塑一起留在動(dòng)模上，動(dòng)模一側(cè)設(shè)有推桿推出機(jī)構(gòu)，用以推出制品及流道凝料4. 注射模具生產(chǎn)適應(yīng)性強(qiáng)，生產(chǎn)率高，容易產(chǎn)生自動(dòng)化。5. 注射模一般是機(jī)動(dòng)的，結(jié)構(gòu)一般較復(fù)雜，因而周期較長，成本較高。 第十三部分 注射機(jī)參數(shù)的較核及模具總體結(jié)構(gòu)的修正本模具選用的是注射機(jī)XS-Z-60型號(hào)：由于本模具是一模一腔；故由前面的計(jì)算知道 型腔，注射量，投影面積和鎖模力，注射壓力均滿足要求 .本模具的外形尺寸為：220mmX160mmX195mm.XS-ZY-125型號(hào)的注射機(jī)模板最大安裝尺寸為428mmX458mm,故能滿足安裝要求。 由圖可知本模具的閉合高度為 H=225mm，XS-ZY-125 型號(hào)的注射機(jī)所容許模具的最小厚度 Hmin=200mm,最大厚度 Hmax=300mm,機(jī)模具滿足 HminH制料+H推+（5—10）=54+25+10=89mm綜合上述：XS-Z-60型號(hào)注射機(jī)能滿足使用要求故：該模具結(jié)構(gòu)無需修正，各尺寸均保持原樣不變。 第十四部分 設(shè)計(jì)總結(jié)為期半個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于熬出了頭，此時(shí)此刻，一種如釋重負(fù)的輕松感我似乎有點(diǎn)不太習(xí)慣，但捧著自己辛勤的結(jié)晶，心中的苦楚與酸澀早已被濃濃的成就感所融化回想起設(shè)計(jì)的日日夜夜，一點(diǎn)共 21頁 第 20頁一線都記憶猶新。通過這次設(shè)計(jì)，我由衷的感慨，做為一名模具設(shè)計(jì)者真不簡(jiǎn)單。自始自終，從計(jì)算到出圖，再到修正，使我對(duì)模具結(jié)構(gòu)原理，及其成型工藝都掌握得十分清楚，使我對(duì)選材，熱處理及精度公差等又有了更深的認(rèn)識(shí)。通過這次設(shè)計(jì)，我懂得，不僅要把模具設(shè)計(jì)好，而且要知道根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)條件，同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)與效益，以最低的成本，設(shè)計(jì)最合乎要求的模具，贏得最多的效益?？傊?，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我人生道路的開始，我將沿設(shè)計(jì)之路矢志不移的走下去，刻苦鉆研，奮力拼搏，爭(zhēng)取早日成為模具工程師，實(shí)現(xiàn)自己的人生價(jià)值。第十五部分 參考文獻(xiàn)6. 李紹林主編.塑料·橡膠成型模具設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.9.7.塑料模具技術(shù)手冊(cè)/《塑料模具技術(shù)手冊(cè)》編委會(huì)編. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997.6.共 21頁 第 21頁1. 屈華昌主編.塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19952. 黃毅宏、李明輝主編模具制造工藝.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.6 .3. 《塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫組編著.塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.7.4. 李紹林，馬長福主編.實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè).上海：上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，2000.6.5. 王樹勛主編.注塑模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)用技術(shù).廣州：華南理工大學(xué)出版社，1996.1.湖南大學(xué)衡陽分校畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 外殼塑模設(shè)計(jì)說明書 專業(yè) 模具制造與設(shè)計(jì) 班級(jí) 03 級(jí)模 2班 學(xué)生姓名 劉 延 學(xué)號(hào) 2003103211 指導(dǎo)教師 錢 書 琨 2006 年 5 月 26 日 共 21頁 第 1頁畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容及要求：一、設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、繪制產(chǎn)品零件圖。2、繪制模具裝配圖。3、繪制整套模具零件圖（標(biāo)準(zhǔn)件除外） 。4、編寫設(shè)計(jì)說明書。二、生產(chǎn)綱領(lǐng)：中批量生產(chǎn)制件精度達(dá) IT4級(jí)三、設(shè)計(jì)要求：1、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，工藝性好。設(shè)計(jì)計(jì)算正確，參數(shù)選用合理。2、模具繪圖布局合理，視圖完整、清晰，各項(xiàng)內(nèi)容符合規(guī)范。3、模具裝配圖采用 CAD 繪制并打印成 0 號(hào)圖紙，要求完成圖紙量為折合 0 號(hào)圖紙不低于 2 張。 4、設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容詳盡，版面合理，計(jì)算數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤，字跡工整；插圖清晰；說明書必須全部打印，字?jǐn)?shù)盡量能達(dá)兩萬字，同時(shí)上交電子文檔。四、設(shè)計(jì)時(shí)間：200 年 1 月 11 日~2006 年 5 月 30 日。指導(dǎo)老師： 2004 年 11 月 28 日 目 錄一、 塑件的分析 …………………………………………… (2) 二、 形腔數(shù)目的決定及排布………………………………… (5)三、 分型面的選擇…………………………………………… (6)四、 選取模架及確定模架總體尺寸與結(jié)構(gòu)形式……… (7)五、 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)………………………………………… (8)六、 注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格校核…………………………… (9)七、 成型零部件的工作尺寸計(jì)算………………………… (10)八、 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)………………………………… (12)九、 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)………… ……… ………(13)十、 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) …………………………………… (15)十一、 溫控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ………………………………… (17)十二、模具的結(jié)構(gòu)分析及動(dòng)作原理…………………….. (18)十三、注射機(jī)參數(shù)的較核及模具總體結(jié)構(gòu)的修正………(19)十四、設(shè)計(jì)小結(jié) ………………………………………… (20)十五、參考文獻(xiàn) ………………………………………… (21)共 21頁 第 2頁第一部分 塑件的分析該塑件選用塑料為 ABSABS中文名：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物英文名：Acrylinitrile-Butadiene-Styrene基本特性：無毒無味，呈微黃色，成型的塑件有較好的光澤，密度在 1.02~1.05g/cm ，其3收縮率為 0.3~0.8%。ABS 吸濕性很強(qiáng)，成型前需要充分干燥，要求含水量小于0.3%。流動(dòng)性一般，溢料間隙約在 0.04mm。ABS 有極好的抗沖擊強(qiáng)棄，且有低溫下也不迅速下降。有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。成型特點(diǎn)：ABS在升溫時(shí)粘度增高，所以成型壓力較高，塑料上的脫模斜度宜稍大；容易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減少澆注對(duì)料流的應(yīng)力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度及收縮率影響極小。要求塑件精度高時(shí)，模具溫度可以控制在 50~60℃。綜合性能：比重：1.02~1.16 g/cm 。比容：0.86~0.98 g/cm3 3熔點(diǎn) 130~160℃。壓縮比： 1.84~2.30 熱變形溫度： 1.88MPa---- 48 oC 0.46MPa---- 60~82oC 抗拉屈服強(qiáng)度: 22~39 MPa拉伸彈性模量： 0.84~0.95GPa彎曲強(qiáng)度： 25~40MPa彎曲彈性模量： 1.1~1.4 GPa壓縮強(qiáng)度： 225 MPa疲勞強(qiáng)度： 11 Mpa（10 7周）共 21頁 第 3頁脆化溫度： -70保壓時(shí)間： 15~30S冷卻時(shí)間： 15~30s 成型周期： 40~70s塑件圖如頁所示：共 21頁 第 4頁ABS的注射工藝參數(shù)：注射機(jī)類型： 螺桿式螺桿轉(zhuǎn)速： 30~60（r/min）噴嘴形式： 直通式噴嘴溫度： 180~190 oC料筒溫度：前段 200~210 oC 中段 210~230 oC后段 180~200 oC模具溫度： 50~70 oC注射壓力： 70~90Mpa保壓力： 50~70Mpa注射時(shí)間： 3~5S塑件的工作條件對(duì)精度要求一般，根據(jù) ABS的性能可選擇其塑件的精度等級(jí)為 4等級(jí)（查閱《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》P66 表 3-9） 。經(jīng)計(jì)算的塑件的面積為：S =3972.21mm1塑 2得塑件的體積為： 32.6CMV?塑塑件的質(zhì)量為： ).(57.gW?塑塑塑 ?已知的體積 V 塑 或質(zhì)量 W 塑 ，又因?yàn)榇水a(chǎn)品屬中批量生產(chǎn)的中型塑件，但制件尺寸、精度、表面粗糙度一般，綜合考慮生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本及產(chǎn)品質(zhì)量等各種因素，以及注射機(jī)的型號(hào)選擇，初步確定采用一模一腔排布,分流道直徑可選1.5~9.5mm。由塑件的外形尺寸和機(jī)械加工的因素，確定采用側(cè)澆口，根椐塑件的材料及尺寸，澆口直徑可選 1.4~1.8mm。排布圖如下圖示：共 21頁 第 5頁第二部分 型腔數(shù)目的決定及排布 型腔數(shù)目及排布圖第三部分 分型面的選擇塑件冷卻時(shí)會(huì)因?yàn)槭湛s作用而包覆在凸模上，故從塑件脫模件精度要角度考慮，應(yīng)有利于塑件滯留在動(dòng)模一側(cè)，以便于脫模，而且不影響塑件的質(zhì)量和外觀形狀，以及尺寸精度。分型如下圖共 21頁 第 6頁 分型面圖第四部分 選取模架及確定模架總體尺寸與結(jié)構(gòu)形式根據(jù)塑件整體尺寸和型腔數(shù)目及考慮兩側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)所需的空間，選取標(biāo)準(zhǔn)模架其總體尺寸與結(jié)構(gòu)形式如下圖：共 21頁 第 7頁根據(jù)塑件的形狀采用推桿推出。由于采用側(cè)澆口，從塑件的中央環(huán)形處向兩側(cè)澆注，單分型面，分流道采用半圓形截面，分流道開設(shè)在動(dòng)模型芯上，主流道從模具中心直下，在定模座板與定模型芯中采用主流道襯套，設(shè)置拉料桿和倒錐形冷料穴。澆注系統(tǒng)圖第五部分 澆注系統(tǒng)的初步估計(jì)澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組成。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)保證塑件熔體的流動(dòng)平穩(wěn)、流程應(yīng)盡量短、防止型芯變形、整修應(yīng)方便、防止制品變形和翹曲、應(yīng)與塑件材料品種相適用、冷料穴設(shè)計(jì)合理、盡量減少塑料的消耗。根據(jù)塑件的外形尺寸和質(zhì)量等決定影響因素，初步取值如下：d=4mm D=5mm R=15mm h=2.31mm d1=1mmH1=5mm H2=1mm l=18mm L=44mm a=2。 初步估算澆注系統(tǒng)的體積，V 澆 =1.5~2cm3。其質(zhì)量約為：W 澆 =V 澆 ×r 塑 ≈2g。 共 21頁 第 8頁S=(n×W 塑 + W 澆 ) /0.8=(1×31.6+2)/0.8=42gV 總 = V 澆 +V 塑 =2+15.345=17.345 cm3第六部分 注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格結(jié)合所選標(biāo)準(zhǔn)模架的總體尺寸為 320×300×225mm 及澆注系統(tǒng)與塑件所需的總注射量為 17.345 cm3，選擇用注射機(jī)型號(hào)為：XS-ZY-125 。注射機(jī)的技術(shù)規(guī)格如下:型號(hào)： XS-ZY-125額定注射量(cm 3)： 125螺桿直徑(mm)： 42注射壓力 (MPa)： 120注射行程（mm）： 115注射時(shí)間（s）： 1.6螺桿轉(zhuǎn)速（r/min） 29注射方式： 螺桿式合模力 kN）： 900最大成型面積（cm 2） 320最大開（合）模行程（mm）： 300模具最大厚度（mm）： 300模具最小厚度（mm）： 200拉桿空間（mm）： 260×290動(dòng)、定模固定板尺寸（mm）： 428×458合模方式： 液壓-機(jī)械電動(dòng)機(jī)功率（kw）： 1螺桿驅(qū)動(dòng)功率（kw）： 4共 21頁 第 9頁加熱功率（kw） 5機(jī)器外形尺寸（mm） 3340×750×1550③．成型零部件的磨損２、本產(chǎn)品為 ABS制品，屬于中批量生產(chǎn)的中型塑件，預(yù)定的收縮率的最大值和最小值分別取 0.8%和 0.3％。平均收縮率 為 0.55%,此產(chǎn)品采用 4級(jí)精度，屬于一般精度制品。因此，凸凹模徑向尺寸、高度尺寸及深度尺寸的制造與作用修正系數(shù) x取值可在 0.5~0.75的范圍之間，凸凹模各處工作尺寸的制造公差，因一般機(jī)械加工的型腔和型芯的制造公差可達(dá)到 IT７～I(xiàn)T８級(jí)，綜合參考，相關(guān)計(jì)算具體如下：第七部分 成型零部件的工作尺寸計(jì)算1、產(chǎn)生偏差的原因：①．塑料的成型收縮　　　成型收縮引起制品產(chǎn)生尺寸偏差的原因有：預(yù)定收縮率（設(shè)計(jì)算成型零部件工作尺寸所用的收縮率）與制品實(shí)際收縮率之間的誤差；成型過程中，收縮率可能在其最大值和最小值之間發(fā)生的波動(dòng)。σ s=(Smax-Smin)×制品尺寸σ s ——成型收縮率波動(dòng)引起的制品的尺寸偏差。Smax、S min——分別是制品的最大收縮率和最小收縮率。 　　　　　　　　?、冢尚土悴考闹圃炱睢　」ぷ鞒叽绲闹圃炱畎庸て詈脱b配偏差。 共 21頁 第 10頁定模型芯圖 A中：(LM1)0-δz =[(1+ sˉ )LM1S+0.75×Δ] 0-δz= [ (1+0.55%)×36+0.5×0.26]0-0.26/3= 39.3930-0.09 mm(HM1)0-δz =[(1+ sˉ )HM1S+0.75×Δ] 0-δz= [(1+0.55%)×23+0.75×0.22]0-0.22/3= 23.2920-0.07 mm動(dòng)模型芯圖 B中：(LM1)0-δz =[(1+ sˉ )LM1S+0.75×Δ] 0-δz= [ (1+0.55%)×36+0.5×0.26]0-0.26/3= 39.3930-0.09 mm型腔圖 C中：(LM3 )0+δz =[ (1+ sˉ )LM3s - 0.5×Δ] 0+δz=[ (1+0.55%)×114- 0.75×0.5] 0 +0.5/3= 114.2520+0.17mm(LM4)0-δz =[(1+ sˉ )LM4S+0.75×Δ] 0-δz= [ (1+0.55%)×108+0.5×0.75]0-0.5/3= 108.9690-0.17 mm(HM3) 0+δz =[ (1+ sˉ )HMSs-0.75×Δ] 0+δz=[ (1+0.55%)×15-0.75×0.14]0+0.14/3=14.97750+0.05 mm(HM4) 0+δz =[ (1+ sˉ )HM4s-0.75×Δ] 0+δz =[ (1+0.55%)×9-0.75×0.16]0+0.16/3=8.92950+0.05 mm型腔圖 D中：(LM5 )0+δz =[ (1+ sˉ )LM5s - 0.75×Δ] 0+δz=[ (1+0.55%)×8- 0.75×0.16] 0 +0.16/3= 7.9240+0.05mm共 21頁 第 11頁(LM6 )0+δz =[ (1+ sˉ )LM6s - 0.75×Δ] 0+δz=[ (1+0.55%)×44- 0.75×0.28] 0 +0.28/3= 44.0320+0.09mm3、 成型零件的強(qiáng)度、剛度分析注射模在其工作過程中需要承受多種外力，如注射壓力、保壓力、合模力和脫模力等。如果外力過大，注射模及其成型零部件將會(huì)產(chǎn)生塑性變形或斷裂破壞，或產(chǎn)生較大的彈性彎曲形變，引起成型零部件在他們的對(duì)接面或粘合面處出現(xiàn)較大的間隙，由此而引發(fā)溢料及飛邊現(xiàn)象，從而導(dǎo)致整個(gè)模具失效或無法達(dá)到技術(shù)質(zhì)量要求。因此，在模具設(shè)計(jì)時(shí)，成型零件的強(qiáng)度和剛度計(jì)算和校核是必不可少的。一般來說，凹模型腔的惻壁厚度和底部厚度可以利用強(qiáng)度計(jì)算決定，并且凹模和型心通常都是由制品內(nèi)形成或制品上的孔決定，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該對(duì)他們進(jìn)行強(qiáng)度校核，但是，由于在設(shè)計(jì)時(shí)采用的是凸肩式矩形型腔鑲嵌在動(dòng)模板中，動(dòng)模板有足夠的厚度和強(qiáng)度保護(hù)型腔，據(jù)經(jīng)驗(yàn)可知，此模具的型腔在澆注成型時(shí)是不可能被破壞的，故無需對(duì)型腔進(jìn)行側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算與較核。此型腔側(cè)壁厚取經(jīng)驗(yàn)值即可。第八部分 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是保證動(dòng)定?；蛏舷履：夏r(shí)，正確定位和導(dǎo)向的零件。一、 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用：1、 定位件用：模具閉合后，保證動(dòng)定模或上下模位置正確，保證型腔的形狀和尺寸精確，在模具的裝配過程中也起定位作用，便于裝配和調(diào)整。2、 導(dǎo)向作用：合模時(shí)，首先是導(dǎo)向零件接觸，引導(dǎo)動(dòng)定?；蛏舷履?zhǔn)確閉合，避免型芯先進(jìn)入型腔造成成型零件損壞。3、 承受一定的側(cè)向壓力。共 21頁 第 12頁導(dǎo)柱導(dǎo)套的選擇：導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu)形式及尺寸如下圖：其材料采用 20鋼淬火處理，硬度為 50~55 HRC。導(dǎo)柱、導(dǎo)套固定部分表面粗糙度 Ra為 0.8 ，導(dǎo)向部分表面粗糙度 Ra為 0.8~0.4 ，具體尺寸如上m?m?圖所示。定端與模板間用 H7/m6或 H7/k6的過渡配合,導(dǎo)向部分通常采用 H7/f7或 H8/f7的間隙配合。布局形式如又圖所示：第九部分 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)的要求，兩側(cè)有各有一個(gè)孔，所以在模具兩側(cè)均設(shè)有側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，側(cè)向抽芯的兩根斜導(dǎo)柱在動(dòng)模板上呈左右對(duì)稱分布。 導(dǎo)柱斜導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)圖 ：共 21頁 第 13頁1確定抽芯距離：塑件孔壁厚為 3mm所以 S=3+（2~3）mm 取 5mm2由于塑件壁厚較小抽芯滑塊移動(dòng)距離小，所以設(shè)計(jì)斜導(dǎo)柱設(shè)計(jì)為 15°長度得保證滑快不脫離導(dǎo)柱，也不能高于動(dòng)模板，影響注射機(jī)安裝3長 度 設(shè) 計(jì) ： 由 公 式 計(jì) 算 的L=L1+L2+L3+L4+L5=d2/2*tga+h/cosa+d/2*tga+s/sina+5~10mm=60.6mm4：滑塊和導(dǎo)槽的設(shè)計(jì)；有模具的結(jié)構(gòu)圖可一看出滑塊和側(cè)型芯是分開做的，并且通過銷釘連接成組合式 這樣，側(cè)抽芯可有車床加工圓形，制造精度高?；瑝K和導(dǎo)槽采用組合式。由于抽芯距離較短所以長度只要符合滑塊在開模的定位即可。共 21頁 第 14頁第十部分 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1、 推出機(jī)構(gòu)的組成推出機(jī)構(gòu)由推出零件、推出零件固定板和推板、推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位部件組成。即推件板、推件板緊固螺釘、推板固定板、推桿墊板、頂板導(dǎo)柱、頂板導(dǎo)套以及推板緊固螺釘。2、 設(shè)計(jì)原則：a、 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)在動(dòng)模一側(cè)；b、 保證塑件不因推出而變形損壞；c、 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單動(dòng)作可靠；d、合模時(shí)的正確復(fù)位。3、脫模力的計(jì)算：根據(jù)力平衡原理，列出平衡方程式：∑F x=0Ft+Fbsinα=FcosαFb 塑件對(duì)型芯的包緊力；F 脫模時(shí)型芯所受的摩擦力；Ft 脫模力；α 型芯的脫模斜度。又： F=F bμ于是 F t=Fb(μcosα-sinα)而包緊力為包容型芯的面積與單位面積上包緊力之積，即：F b=Ap由此可得：F t=Ap(μcosα-sinα)式中： μ 為塑料對(duì)鋼的摩擦系數(shù)，約為 0.1~0.3；A為塑件包容型芯的總面積；p為塑件對(duì)型芯的單位面積上的包緊力，在一般情況下，模外冷卻的塑共 21頁 第 15頁件 p取 2.4~3.9×107Pa;模內(nèi)冷卻的塑件 p約取 0.8~1.2×107Pa。 所以:經(jīng)計(jì)算，A=791.28mm 2 ,μ 取 0.25,p取 1×107Pa,取 α=45 ′ 。Ft=615.44×10-6×1×107(0.25×cos45′ -sin45′ )=1976.39N。因此，脫模力的大小隨塑件包容型芯的面積增加而增大，隨脫模斜度的增加而減小。由于影響脫模力大小的因素很多，如推出機(jī)構(gòu)本身運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦阻力、塑料與鋼材間的粘附力、大氣壓力及成型工藝條件的波動(dòng)等等，因此要考慮到所有因素的影響較困難，而且也只能是個(gè)近似值。4、 用推桿推出機(jī)構(gòu)中，為了減少推桿與型腔的摩擦，在推桿與型腔間留0.20~0.25mm的間隙，并用錐面配合，防止推件因偏心而溢料。5、 推桿的布置及結(jié)構(gòu)形式如下圖所示：復(fù)位零件：因?yàn)橥茥U頂面直接成型塑件表面，要求完好無損，為避免其頂面受損，故合模時(shí)需采用復(fù)位桿先與定模板接觸進(jìn)行復(fù)位。其布置形式如下圖所示：共 21頁 第 16頁6、 排氣系統(tǒng)：當(dāng)塑料熔體填充型腔時(shí),必須順序排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。如果型腔內(nèi)因各種原因而產(chǎn)生的氣體不被排除干凈,一方面將會(huì)在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清及充填缺料等成型缺陷，另一方面氣體受壓，體積縮小而產(chǎn)生高溫會(huì)導(dǎo)致塑件局部碳化或燒焦（褐色斑紋） ，同時(shí)積存的氣體還會(huì)產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度，因此設(shè)計(jì)型腔時(shí)必須考慮排氣問題。有時(shí)在注射成型過程中，為保證型腔充填量的均勻合適及增加塑料熔體匯合處的熔接強(qiáng)度，還需在塑料最后充填到的型腔部位開設(shè)溢流槽以容納余料，也可容納一定量的氣體。通常中小型模具的簡(jiǎn)單型腔，可利用推桿、活動(dòng)型芯以及雙支點(diǎn)的固定型芯端部與模板的配合間隙進(jìn)行排氣，其間隙為 0.03~0.05mm。1.冷卻水道應(yīng)盡量多、截面尺寸應(yīng)盡量大 型腔表面的溫度與冷卻水道的數(shù)量、截面尺寸及冷卻水的溫度有關(guān)。2．冷卻水道至型腔表面距離應(yīng)盡量相等 當(dāng)塑件壁厚均勻時(shí)，冷卻水道到型腔表面最好距離相等，但是當(dāng)塑件不均勻時(shí)，厚的地方冷卻水道到型腔表面的距離應(yīng)近一些，間距也可適當(dāng)小一些。一般水道孔邊至型腔表面的距離應(yīng)大于 10mm，常用 12~15mm.3．澆口處加強(qiáng)冷卻 塑料熔體充填型腔時(shí)，澆口附近溫度最高，距澆口越遠(yuǎn)溫度就越低，因此澆口附近應(yīng)加強(qiáng)冷卻，通常將冷卻水道的入口處設(shè)置在澆口附近，使?jié)部诟浇哪＞咴谳^低溫度下冷卻，而遠(yuǎn)離澆口部分的模具在經(jīng)過一定程度熱交換后的溫水作用下冷卻。 共 21頁 第 17頁4．冷卻水道出、入口溫差應(yīng)盡量小 如果冷卻水道較長，則冷卻水出、入口的溫差就比較大，易使模溫不均勻，所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)引起注意。冷卻水道的總長度的計(jì)算可公式：Lw=Aw/πLw——冷卻水道總長度 Aw——熱傳導(dǎo)面積 Dw——冷卻水道直徑根據(jù)模具結(jié)構(gòu)要求，冷卻水道長度5．冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮的方向設(shè)置 聚乙烯的收縮率大，水道應(yīng)盡量沿著收縮方向設(shè)置。第十一部分 溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本原則：熔體熱量 95%由冷卻介質(zhì)（水）帶走，冷卻時(shí)間占成型周期的2/3。注射模冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則：6．冷卻水道不應(yīng)穿過鑲塊或其接縫部位,以防漏水7．進(jìn)出口水管接頭的位置應(yīng)盡可能設(shè)在模具的同一側(cè),通常應(yīng)設(shè)在注塑機(jī)的背面冷卻水道的設(shè)計(jì)必須盡量避免接近塑件的熔接部位，以免產(chǎn)生熔接痕，降低塑件強(qiáng)度；冷卻水道要易于加工清理一般水道孔徑為 10mm左右，不小于8mm。根據(jù)此套模具結(jié)構(gòu)，采用孔徑為 8mm的冷卻水道。按照以上原則，此模具的冷卻水道只能開設(shè)在定模板上，呈左右對(duì)稱分布，冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖：第十二部分 模具的結(jié)構(gòu)分析及動(dòng)作原理1. 此模具不設(shè)加料腔，設(shè)有澆注系統(tǒng)，熔體通過澆注系統(tǒng)充滿型腔。2. 塑料熔體進(jìn)入澆注系統(tǒng)之前，模具已經(jīng)閉合，在注塑過程當(dāng)中需根據(jù)塑共 21頁 第 18頁料特性，在模具中設(shè)冷卻系統(tǒng)。 3. 該模具采用單分型面注射模，型腔設(shè)在動(dòng)模，型芯分定模型芯和動(dòng)模型芯兩個(gè)，塑件兩側(cè)孔均設(shè)有滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，其主流道設(shè)在定模一側(cè)，從模具中央直下到動(dòng)模型芯處，分流道設(shè)在動(dòng)模型芯上，由主流道末端沿塑件長度方向兩側(cè)延伸對(duì)稱開設(shè)，開模后塑料制品連同流道凝塑一起留在動(dòng)模上，動(dòng)模一側(cè)設(shè)有推桿推出機(jī)構(gòu)，用以推出制品及流道凝料4. 注射模具生產(chǎn)適應(yīng)性強(qiáng)，生產(chǎn)率高，容易產(chǎn)生自動(dòng)化。5. 注射模一般是機(jī)動(dòng)的，結(jié)構(gòu)一般較復(fù)雜，因而周期較長，成本較高。 第十三部分 注射機(jī)參數(shù)的較核及模具總體結(jié)構(gòu)的修正本模具選用的是注射機(jī)XS-Z-60型號(hào)：由于本模具是一模一腔；故由前面的計(jì)算知道 型腔，注射量，投影面積和鎖模力，注射壓力均滿足要求 .本模具的外形尺寸為：220mmX160mmX195mm.XS-ZY-125型號(hào)的注射機(jī)模板最大安裝尺寸為428mmX458mm,故能滿足安裝要求。 由圖可知本模具的閉合高度為 H=225mm，XS-ZY-125 型號(hào)的注射機(jī)所容許模具的最小厚度 Hmin=200mm,最大厚度 Hmax=300mm,機(jī)模具滿足 HminH制料+H推+（5—10）=54+25+10=89mm綜合上述：XS-Z-60型號(hào)注射機(jī)能滿足使用要求故：該模具結(jié)構(gòu)無需修正，各尺寸均保持原樣不變。 第十四部分 設(shè)計(jì)總結(jié)為期半個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于熬出了頭，此時(shí)此刻，一種如釋重負(fù)的輕松感我似乎有點(diǎn)不太習(xí)慣，但捧著自己辛勤的結(jié)晶，心中的苦楚與酸澀早已被濃濃的成就感所融化回想起設(shè)計(jì)的日日夜夜，一點(diǎn)共 21頁 第 20頁一線都記憶猶新。通過這次設(shè)計(jì)，我由衷的感慨，做為一名模具設(shè)計(jì)者真不簡(jiǎn)單。自始自終，從計(jì)算到出圖，再到修正，使我對(duì)模具結(jié)構(gòu)原理，及其成型工藝都掌握得十分清楚，使我對(duì)選材，熱處理及精度公差等又有了更深的認(rèn)識(shí)。通過這次設(shè)計(jì)，我懂得，不僅要把模具設(shè)計(jì)好，而且要知道根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)條件，同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)與效益，以最低的成本，設(shè)計(jì)最合乎要求的模具，贏得最多的效益。總之，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我人生道路的開始，我將沿設(shè)計(jì)之路矢志不移的走下去，刻苦鉆研，奮力拼搏，爭(zhēng)取早日成為模具工程師，實(shí)現(xiàn)自己的人生價(jià)值。第十五部分 參考文獻(xiàn)6. 李紹林主編.塑料·橡膠成型模具設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.9.7.塑料模具技術(shù)手冊(cè)/《塑料模具技術(shù)手冊(cè)》編委會(huì)編. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997.6.共 21頁 第 21頁1. 屈華昌主編.塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19952. 黃毅宏、李明輝主編模具制造工藝.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.6 .3. 《塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫組編著.塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.7.4. 李紹林，馬長福主編.實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè).上海：上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，2000.6.5. 王樹勛主編.注塑模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)用技術(shù).廣州：華南理工大學(xué)出版社，1996.1.